Tyrimas, paskelbtas Gamtos biotechnologija.
Naudodama naują embrionų vaizdavimo realiuoju laiku techniką, Kembridžo universiteto Loke trofoblastų tyrimų centro mokslininkų vadovaujama komanda parodė, kad anomalijų gali atsirasti vėlesniame embrionų vystymosi etape, nei manyta anksčiau.
Tai reiškia, kad kai kuriose klinikose atliekami testai gali aptikti klaidų ląstelėse, kurios vėliau išsivystys į placentą, o placentos ląstelių anomalijos mažiau paveiks vaisiaus sveikatą.
Kai kiaušinėlis buvo apvaisintas spermatozoidu, jis vadinamas zigota. Tada ji dalijasi, kiekviena nauja ląstelė paima kiekvieno iš tėvų DNR kopiją. Kiekviena iš šių ląstelių pati dalijasi ir kopijuoja, o šis procesas kartojasi, virsdamas tuščiaviduriu ląstelių rutuliu – embriono stadija, žinoma kaip blastocista.
Praėjus maždaug šešioms dienoms po apvaisinimo, blastocista pati implantuojasi į gimdos gleivinę. Jo išorinės ląstelės išsivysto į placentą, laikiną organą, užtikrinantį, kad embrionas ir vaisius, į kurį jis vystosi, gauna tinkamą mitybą ir hormonų, reikalingų jo augimui, lygį.
Pagalbinės pastojimo technologijos vis labiau plinta dėl įvairių veiksnių. Šios technologijos apima kiaušinėlių apvaisinimą klinikoje ir blastocistos perkėlimą į gimdą. Tačiau prieš perkėlimą daugelis klinikų patikrina embrionus dėl aneuploidijos, kai kai kurios embriono ląstelės turi netinkamą chromosomų skaičių.
Nustačius anomalijų, embrionas gali būti laikomas negyvybingu ir išmestas, o tai reiškia, kad pacientams gali tekti pereiti kitą gydymo ciklą, kuris gali būti brangus.
Vadinamasis priešimplantacinis genetinis aneuploidijos tyrimas yra „papildomas“ gydymas, kuris gali būti pasiūlytas vyresnio amžiaus moterims ir toms, kurioms buvo pasikartojantys persileidimai arba daug kartų nepavyko atlikti IVF.
Kembridžo Loke trofoblastų tyrimų centro mokslininkai domisi, kaip vystosi ankstyvieji žmogaus embrionai prieš implantaciją įsčiose. Taip yra todėl, kad pagalbinio apvaisinimo metu net devyni iš 10 embrionų nesugeba išsivystyti iki stadijos, kai jie gali būti perkelti į gimdą.
„Pagimdyti kūdikį per pagalbinį apvaisinimą gali būti labai sudėtinga“, – sakė profesorė Kathy Niakan, Loke trofoblastų tyrimų centro direktorė ir Kembridžo reprodukcijos pirmininkė.
„Dauguma embrionų nesugeba vystytis ar implantuotis, o net geros kokybės embrionai gali būti neperkelti. Reikia daug daugiau pagrindinių tyrimų, kad būtų galima informuoti būsimą klinikinę praktiką ir pagerinti pagalbinio apvaisinimo rodiklius.”
Siekdami suprasti embriono vystymąsi šioje ankstyvoje stadijoje, profesorius Niakanas ir kolegos, bendradarbiaudami su Franciso Cricko instituto tyrėjais, sukūrė naują, pažangiausią metodą, leidžiantį stebėti, kaip embrionai gyvena didelės raiškos.
Naujasis vaizdo gavimo metodas apima DNR žymėjimą ląstelės branduolyje fluorescenciniu baltymu, todėl jis matomas mikroskopu. Tada mokslininkai naudoja vaizdo gavimo techniką, vadinamą šviesos lakštų mikroskopija, kad stebėtų embrionus 3D formatu, kaip jie vystėsi jų nepažeidžiant.
Pirmasis autorius Dr. Ahmedas Abdelbaki, Loke trofoblastų tyrimų centro doktorantūros tyrėjas, sakė: „Tai pirmas kartas, kai buvo naudojamas šis labai švelnus ir daug didesnės skiriamosios gebos metodas. Tai reiškė, kad galėjome stebėti, kaip embrionai vystosi per dvi dienas, ilgiausią ištisinį laikotarpį, per kurį šis procesas buvo stebimas.”
Kembridžo universiteto Genetikos katedros bendraautorius profesorius Benas Steventonas sakė: „Unikalus mikroskopo dizainas leidžia vienu metu ir iš abiejų pusių stebėti kelis brangius embrionus. Tai leido komandai užfiksuoti įvykius, kurie anksčiau buvo praleisti. Tai įrodymas, kad tiesioginis stebėjimas gali atskleisti netikėtus žmogaus biologijos atradimus.”
Technika lėmė labai netikėtą atradimą.
Profesorius Niakanas, vyresnysis tyrimo autorius, sakė: „Mes buvome labai nustebinti sužinoję, kad nenormalus ląstelių dalijimasis gali įvykti nuo nulio labai vėlyvame žmogaus vystymosi etape. Tai buvo įmanoma pamatyti tik naudojant naują vaizdo gavimo techniką.”
Iš 13 grupės išanalizuotų embrionų 10% ląstelių buvo chromosomų anomalijų. Tai kilo dėl problemų, kai DNR kopijuojama tarp ląstelių, pavyzdžiui, kai dalijimosi metu chromosomos nejudėjo tinkamai arba kai ląstelė dalijasi į tris, o ne į dvi.
Kadangi šie anomalijos atsiranda gana vėlyvoje embriono vystymosi stadijoje, jie atsiranda išoriniame blastocistos sluoksnyje, kuris išsivysto į placentą, ir būtent iš šio sluoksnio paimamos biopsijos išankstiniam genetiniam aneuploidijos tyrimui.
Profesoriaus Niakano komanda dabar tiria vidiniame sluoksnyje esančias ląsteles, siekdama išsiaiškinti, ar ten taip pat gali atsirasti tokių spontaniškų anomalijų.
Šiame tyrime naudotus embrionus padovanojo šeimos, kurios turėjo sėkmingą nėštumą. Šeimos buvo gydomos Bourn Hall klinikoje ir „Create Fertility“.